2.2.2 串励直流电动机的机械特性

（1）机械特性

如图2-13所示，串励直流电动机的电枢电流与励磁电流相等，即I_a =I_f。若不考虑磁饱和，励磁电流I_f与Φ呈线性关系，即Φ=k_fI_f =k_fI_a ，k_f为比例系数。电动机运行时，电枢电流I_a随负载变化，Φ也随之变化。电动机转速为

式中=C_ek_f；

——串励直流电动机电枢回路总电阻，包括串接电阻R和串励绕组的电阻R_f，=R_a +R+R_f。

电磁转矩为

式中=C_Tk_f。

将式（2-12）中的I_a代入式（2-11），得

式（2-13）就是串励直流电动机的机械特性方程式，其机械特性曲线如图2-14所示。

图2-13 串励直流电动机接线图

图2-14 串励直流电动机的机械特性

（2）特点

1）假设电动机磁路为线性的，且其机械特性具有非线性特征，即电动机转速大致与成反比，电磁转矩增加，电动机转速迅速下降，电动机的机械特性偏软；若电流太大，则电动机磁路饱和，磁通Φ接近常数，式（2-13）不成立，其机械特性接近于他励直流电动机，开环特性开始变硬。

2）电磁转矩很小时转速很高，理想情况下，当T=0时，n₀ ==∞；实际运行时，当电枢电流I_a为零时，电动机尚有剩磁，理想空载转速不会达到无穷大，但非常高。因此，串励直流电动机不允许空载运行。

3）电磁转矩T与电枢电流成正比，故串励直流电动机起动转矩大，过载能力强。